CN1922754A - 镍氢蓄电池的寿命判定方法及寿命判定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种镍氢蓄电池的寿命判定方法，是预先准备表示放电时施加在蓄电池上的负荷电力的值以及所述蓄电池被设置场所的环境温度与所述蓄电池的寿命之间的关系的数据，然后，测定蓄电池放电时的负荷电力及环境温度，从所述数据中选择出与这些测定值对应的寿命作为期望寿命值。根据以放电次数作为变数的自然对数函数算出第1寿命降低量，将所述期望寿命值与所述第1寿命降低量之差作为残存寿命值，对镍氢蓄电池的寿命进行判定。通过该方法，基于镍氢蓄电池固有的现象进行修正，同时作为备用电源，能够对镍氢蓄电池的寿命进行正确地判定。

Description

镍氢蓄电池的寿命判定方法及寿命判定装置
技术领域
本发明涉及无停电电源装置等中所用的镍氢蓄电池的寿命判定方法及采用了该方法的寿命判定装置，更具体来说，涉及基于镍氢蓄电池的独特性质的高精度的寿命判定方法。
背景技术
在像无停电电源装置(UPS)等那样内置了备用的蓄电池的装置中，从维护检修的方面考虑，检测蓄电池的寿命十分重要。对于镍氢蓄电池的寿命的劣化，一般来说负极的贮氢合金的腐蚀成为主要原因，然而受使用温度、放电次数、放电时的负荷电力的大小等要因影响的情况也很多。像这样，判定寿命的要素多种多样，不容易正确地判定使用中的蓄电池的寿命。
以往，为了判定镍氢蓄电池的容量或寿命，提出过将寿命末期的内部电阻增加、放电时的电压变化作为判定寿命的参数而使用的方案。作为一个例子，公布了基于与多个放电电流值对应的放电电压值的分布而运算其斜率来进行劣化判定的装置(例如专利文献1)、将在放电中测定的内部电阻或电池电压与初期值进行相对比较来进行劣化判定的装置(例如专利文献2)。像这样的寿命判定方法是着眼于蓄电池的内部电阻与由其带来的电压变化以及镍氢蓄电池的寿命之间的相关关系的方法，在预测大约短期内的寿命方面是有效的。
另一方面，还提出过如下的方法(例如专利文献3)，即，由放电负荷电力值算出期望寿命值，将该期望寿命值与将放电次数作为变数的一次函数而算出的寿命降低量之差作为残存寿命值，来判定蓄电池的寿命。该方法由于不强制性地将蓄电池放电，能够在恰当修正的同时灵活运用精度高的期望寿命值，因此在铅蓄电池等中是有效的。
专利文献1：特开平8-138759号公报
专利文献2：特开2000-215923号公报
专利文献3：特开2000-243459号公报
但是，专利文献1及2的方法中，若内部电阻不上升一定程度，则无法进行寿命的判定，而且还未考虑成为寿命劣化的要因的放电频率、蓄电池温度等。另外，专利文献3的方法中，由于镍氢蓄电池独特的劣化性质(负极的贮氢合金的腐蚀)，因此寿命判定中所用的公式不会成为以放电次数作为变数的一次函数。由此，在哪一种情况下，都会有残存寿命值大大地背离实际值的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供能够正确判定镍氢蓄电池寿命的方法及装置。
本发明的第1镍氢蓄电池寿命判定方法包括以下各步骤。
(a)预先准备表示放电时施加在蓄电池上的负荷电力及所述蓄电池被设置场所的环境温度与所述蓄电池的寿命之间的关系的数据，
(b)测定所述蓄电池的放电时的负荷电力及环境温度，
(c)从所述数据中选择出与所述负荷电力及环境温度的测定值对应的寿命，作为期望寿命值，
(d)根据以所述蓄电池的放电次数作为变数的自然对数函数，算出第1寿命降低量，
(e)将从所述期望寿命值中减去所述第1寿命降低量而得到的值作为残存寿命值。
如上所述，对于镍氢蓄电池的寿命，负极的贮氢合金的腐蚀成为主要原因。贮氢合金在初期的充放电时因伴随着氢的吸贮和释放而引起的体积变化，被急剧地自粉碎。此时，虽然贮氢合金的腐蚀被加速，然而当放电次数重复一定程度时，则伴随着自粉碎的沉寂，腐蚀可以被抑制。像这样，与铅蓄电池等那样的通过活性物质溶解析出而反复进行充放电的电池系不同，作为镍氢蓄电池独特的性质，寿命劣化可以表示为以放电次数为变数的自然对数函数。
本发明是着眼于该性质的方案，提供能够正确地判定镍氢蓄电池的寿命的寿命判定方法。
具体来说，当将期望寿命值设为L0，将放电次数设为N，将第1寿命降低量设为L1，将残存寿命值设为L时，则如下所示，第1寿命降低量以式(1)表示，残存寿命值以式(2)表示。
L1＝a×ln(b×N)+c    (1)
L＝L0-L1(2)
这里，a、b、c为常数。另外，ln表示是自然对数的函数。
由于寿命降低量与负极的贮氢合金的腐蚀的程度相对应地增加，因此当改变电池构成条件而抑制腐蚀、或使之难以受腐蚀的影响时，L1即变小。而且，常数a、b、c当中，a、b的值会因镍氢蓄电池的构造、例如隔膜的厚度而变化，而c的值在镍氢蓄电池中基本上一定。
本发明的第2寿命判定方法是可以更为正确地判定镍氢蓄电池的寿命的方法，是在上述的第1方法中，算出以一定的时间间隔而测定的充放电时或暂停时的蓄电池温度的平均值，根据以该蓄电池温度的平均值与环境温度的测定值之差作为变数的指数函数的值、与放电次数的积，来算出第2寿命降低量，将从所述的期望寿命值中减去第1及第2寿命降低量而得到的值作为残存寿命值来判定寿命。
镍氢蓄电池的寿命伴随着电池自身的温度上升而呈指数函数地降低。这是因为，在高温下，贮氢合金的腐蚀与常温下相比被加速。通过将该要素加入本发明的第1方法中，就可以更为正确地判定镍氢蓄电池的寿命。
具体来说，将期望寿命值设为L0，将第1寿命降低量设为L1，将放电次数设为N，将以一定的时间间隔而测定的充放电时或暂停时的蓄电池温度的平均值设为Tm，将期望寿命值算出时的环境温度设为T0，将第2寿命降低量设为L2，将残存寿命值设为L，则如下所示，第2寿命降低量以式(3)表示，残存寿命值以式(4)表示。
L2＝d×N×2[(Tm-T0)/10]   (3)
L＝L0-(L1+L2)             (4)
这里，d为常数。
由于第2寿命降低量L2与蓄电池温度的平均值相对应地变动，因此当改变电池的构成条件而抑制发热或提高散热性时，L2即变小。而且，常数d与蓄电池的种类对应，基本为恒定的值。
本发明的第3寿命判定方法是可以更为正确地判定镍氢蓄电池寿命的方法，是在所述的第2方法中，根据以环境温度的测定值与蓄电池温度的平均值之差作为变数的指数函数的值、与初期的期望寿命值的积，算出随时期望寿命值，将从所述的随时期望寿命值中减去第1及第2寿命降低量而得到的值作为残存寿命值来判定寿命。
所述的第1及第2方法的期望寿命值L0(与初期期望寿命值同义)严格地根据蓄电池的温度经历呈指数函数地变化。通过将该要素加入本发明的第2方法中，就能够更为正确地判定镍氢蓄电池的寿命。
具体来说，将初期期望寿命值设为L0，将随时期望寿命值设为Lm，将第1寿命降低量设为L1，将初期期望寿命值算出时的环境温度设为T0，将充放电时或暂停时的蓄电池温度的平均值设为Tm，将第2寿命降低量设为L2，将残存寿命值设为L，则如下所示，随时期望寿命值以式(5)表示，残存寿命值以式(6)表示。
Lm＝L0×2[(T0-Tm)/10]    (5)
L＝Lm-(L1+L2)            (6)
根据所述本发明的第3方法，在根据放电时施加在镍氢蓄电池上的负荷电力值算出寿命值时，由于是预先准备表示负荷电力及环境温度与寿命之间的关系的数据，从该数据中选择与负荷电力和环境温度的测定值对应的寿命作为期望寿命值，因此能够正确地预测寿命。而且，在因实际的停电使得蓄电池发挥本来的备用功能而放电的情况下，由于将因该放电而劣化的蓄电池的寿命修正，因此能够正确地精度优良地判定镍氢蓄电池的寿命。
其次，本发明的镍氢蓄电池的寿命判定装置包括：
存储机构，其储存表示放电时施加在蓄电池上的负荷电力以及所述蓄电池被设置场所的环境温度与所述蓄电池的寿命之间的关系的数据；
测定施加在所述蓄电池上的负荷电力的负荷电力测定机构；
测定所述环境温度的环境温度测定机构；
期望寿命值选择机构，其将从储存于所述存储机构中的数据中选择出与所测定的负荷电力及环境温度对应的寿命作为期望寿命值；
对所述蓄电池的放电次数进行计数的放电次数计数机构；
第1寿命降低量算出机构，其根据将用所述放电次数计数机构计数而得到的放电次数作为变数的自然对数函数而算出第1寿命降低量；
残存寿命值算出机构，其根据所述的期望寿命值与第1寿命降低量之差而算出残存寿命值。
上述本发明的寿命判定装置中，通过灵活运用第1寿命降低量，可以将停电时的备用放电对蓄电池的寿命所造成的影响反映到镍氢蓄电池的寿命判定中。
本发明的寿命判定装置，在所述构成中还添加了：
以一定的时间间隔测定充放电时或暂停时的蓄电池温度的蓄电池温度测定机构；
平均值算出机构，其根据所测定的蓄电池温度和其测定次数而算出蓄电池温度的平均值；
第2寿命降低量算出机构，其根据以所述蓄电池温度的平均值与环境温度之差作为变数的指数函数的值与放电次数的积而算出第2寿命降低量。
上述本发明的寿命判定装置中，根据所述期望寿命值与第1寿命降低量及第2寿命降低量之差算出残存寿命值，由此可以反映出蓄电池温度，因此残存寿命值的精度提高。
本发明的寿命判定装置，在所述构成中还添加了：
随时期望寿命值算出机构，其是从储存于存储机构中的数据中，选择出与所测定的负荷电力及环境温度对应的蓄电池的寿命，作为初期期望寿命值，根据以环境温度与蓄电池温度的平均值之差作为变数的指数函数的值与初期期望寿命值的积，算出随时期望寿命值。
上述本发明的寿命判定装置中，根据所述的随时期望寿命值以及第1寿命降低量和第2寿命降低量，算出残存寿命值，由此可以将期望寿命值随时最优化，因此残存寿命值的精度进一步提高。
在上述的本发明的寿命判定装置中，通过将寿命判定部分的各机构与蓄电池做成一体，另外通过附加显示残存寿命值的机构、发送残存寿命值的机构或者根据残存寿命值来控制蓄电池的充电的机构，能够使其成为更为有效的系统来发挥功能。
本发明的镍氢蓄电池的寿命判定方法及装置，对于内置于无停电电源装置中的镍氢蓄电池，即使在放电电力量、放电的频率、蓄电池温度等不同的情况下，也能够精度优良地正确地判定寿命。
附图说明
图1是本发明的镍氢蓄电池的寿命判定装置的框图；
图2是本发明的实施方式1的镍氢蓄电池的寿命判定方法的流程图；
图3是本发明的实施方式2的镍氢蓄电池的寿命判定方法的流程图；
图4是本发明的实施方式3的镍氢蓄电池的寿命判定方法的流程图。
具体实施方式
以下，将在参照附图的同时，对本发明的实施方式进行说明。而且，本发明可以在不改变其要点的范围内适当地变更而实施。
图1是本发明的寿命判定装置的框图。图1中，寿命判定装置1是由寿命判定部2和内置于无停电电源装置中的镍氢蓄电池3而构成的。
在寿命判定部2中，内置有：测定负荷电力的值的负荷电力测定机构4；将预先求得的每隔一定间隔的环境温度下的负荷电力与蓄电池寿命的关系的数据，以负荷电力—蓄电池寿命表的形式进行储存的存储机构5；测定蓄电池3被设置场所的环境温度的环境温度测定机构6；以由负荷电力测定机构4测定的负荷电力及由环境温度测定机构6测定的环境温度为基础，从储存于存储机构5中的寿命数据中选择出期望寿命值的期望寿命值算出机构7；对蓄电池3的放电次数进行计数的放电次数计数机构8；以一定的时间间隔来测定蓄电池温度的蓄电池温度测定机构9；将由蓄电池温度测定机构9测定的蓄电池温度之和除以测定次数而算出平均值的平均值算出机构10；显示残存寿命的残存寿命显示机构11；控制部12；充电控制机构13；通信机构14。
控制部12具备：将来自计数放电次数的放电次数计数机构6的信息换算为寿命降低量的第1寿命降低量算出机构12a；将由平均值算出机构10求得的蓄电池温度的平均值及来自放电次数测定机构8的信息换算为寿命降低量的第2寿命降低量算出机构12b；将从存储机构5读出的初期期望寿命值加上来自平均值算出机构10的信息而算出随时期望寿命值的随时期望寿命值算出机构12c、残存寿命值算出机构12d。而且，15为无停电电源装置主体。
下面，基于流程图对使用了上述寿命判定装置的本发明的各寿命判定方法进行具体说明。
(实施方式1)
图2是表示本发明的第1寿命判定方法的流程图。
当内置于无停电电源装置中的镍氢蓄电池3开始放电时，寿命判定装置1即开始运作，进行求得初期期望寿命值L0的动作(路线A)和求得第1寿命降低量L1的动作(路线B)。
对路线A的动作进行说明。预先在每隔一定间隔的环境温度下，求得放电时施加于蓄电池上的负荷电力与蓄电池寿命的关系，将该数据作为负荷电力—蓄电池寿命表20储存于存储器等存储机构5中。
最初，用环境温度测定机构6测定蓄电池3被设置场所的环境温度T0(步骤S21)，然后用负荷电力测定机构4测定负荷电力的值(S22)。通常来说，负荷电力的值被表示为显示放电速率的放电电流的时间率。
然后，将负荷电力的测定值与储存于存储机构5中的负荷电力—蓄电池寿命表20的值进行对照(S23)，从与S21中测定的环境温度最接近的表中求出与负荷电力值对应的期望寿命值L0，向控制部12输出(S24)。
下面，对路线B的动作进行说明。利用放电次数计数机构6求得蓄电池3的放电次数N(S25)，将该值N向控制部12输出，利用第1寿命降低量算出机构12a，根据式(1)求出作为以放电次数N为变数的自然对数函数的第1寿命降低量L1并输出(S26)。此后，基于所求得的初期期望寿命值L0和第1寿命降低量L1，在残存寿命值算出机构12d中根据式(2)算出残存寿命值L(S27)。
如此求得的残存寿命值L被从控制部12向残存寿命显示机构11输出，例如利用LED等的点亮、在显示器等上的显示或者声音等向使用者告知寿命。残存寿命值L进而通过通信机构14被传送至无停电电源装置主体15，利用充电控制机构13来控制正在放电的镍氢蓄电池3的充电。
由于镍氢蓄电池一般被设置于使用者难以看到的场所，因此像无停电电源装置主体的控制部那样，在使用者容易看到的部位设置残存寿命显示机构11的做法是有效的。
(实施方式2)
图3是表示本发明的第2寿命判定方法的流程图。
第2寿命判定方法中，在第1寿命判定方法中说明了的路线A、B的动作中增加了路线C的动作。路线C的动作中，与路线A相同，最初用环境温度测定机构6测定环境温度T0(S31)，在用蓄电池温度测定机构9每隔一定的时间间隔测定了蓄电池温度后，用平均值算出机构10算出蓄电池温度的平均值Tm(S32)。使用该蓄电池温度的平均值Tm和环境温度T0、以及在路线B的S25中测定结束的放电次数N，根据式(3)求得第2寿命降低量L2(S33)。此后，基于所求得的期望寿命值L0和第1寿命降低量L1及第2寿命降低量L2，利用残存寿命值算出机构12d根据式(4)算出残存寿命值L(S34)。以后的处理与实施方式1相同，因此省略。
(实施方式3)
图4是表示本发明的第3寿命判定方法的流程图。
第3寿命判定方法中，在路线A的动作中直至求得初期的期望寿命值L0的步骤(S24)，都与第1、第2寿命判定方法相同，然而在其以后的动作不同。具体来说，随时期望寿命值算出机构12c使用在S21中测定的环境温度T0和在路线C的S32中算出的蓄电池温度的平均值Tm，根据式(5)求得随时期望寿命值Lm(S41)。然后，在残存寿命值算出机构12d中，通过从所求得的随时期望寿命值Lm中减去第1寿命降低量L1和第2寿命降低量L2，算出残存寿命值L，判定镍氢蓄电池的寿命(S42)。以后的处理与实施方式1相同。
下面，对于在上述本发明的寿命判定方法中基于上述的各式在各种各样的条件下算出了残存寿命值的实施例进行说明。
(实施例1)
将在三维多孔体镍中填充了球状氢氧化镍粉末的正极、与在用镍镀覆了的冲孔金属上涂布了贮氢合金粉末的负极进行组合，使得它们的理论容量比达到1/2(负极相对于正极为2倍)，隔着由磺化聚丙烯无纺布制成的隔膜卷绕，构成了电极组。将该电极组插入铁制的并被镍镀覆了的圆筒罐中，注入了由KOH和NaOH的水溶液而构成的电解液后，利用封口板及衬垫将罐的开口部密封。这样就制成了直径为17mm、高度为50mm、隔膜的厚度为0.18mm、公称容量为1800mAh的圆筒型镍氢蓄电池A。
将该蓄电池A装入图1的寿命判定装置中，对与寿命判定装置一体化了的镍氢蓄电池进行充分的初期活化循环，然后在40℃的气氛下进行了下述的充放电试验。期望寿命值(初期期望寿命值)L0是通过将环境温度与从放电电流值的关系中预先提取的蓄电池的寿命信息进行比较而算出的。
充电：900mA，从最高到达电压下降5mV电压时停止充电(所谓的“-ΔV控制方式”)
暂停：3天
反复进行以上的充电及暂停，每10个循环进行一次以放电电流为1800mA的直至1.0V的放电。在将该放电重复进行了10次、30次及50次的时刻，基于图2的流程图算出残存寿命值L。该寿命判定装置以镍氢蓄电池的残存容量达到1080mAh(公称容量的60％)的时刻判断为寿命。
将期望寿命值L0及算出它时的环境温度与放电速率(以时间率表示)以及在寿命判定中所用的式(1)的常数a、b、c的值表示于表1的No.1中，将残存寿命值的算出结果表示于表2的No.1中。
(实施例2)
使用实施例1的寿命判定装置，将放电速率替换为时间率×5及时间率×0.5，基于图2的流程图算出了残存寿命值L。分别将期望寿命值L0算出的条件、常数a、b、c的值表示于表1的No.2和3中，另外将残存寿命值L的算出结果表示于表2的No.2和3中。
(比较例1)
使用实施例1的寿命判定装置及蓄电池，在与实施例1、2相同的条件下，不使用式(1)及(2)，而使用一次函数L＝L0-N，算出了残存寿命值。将残存寿命值算出的条件及算出结果表示于表1及表2的No.9～11中。
(实施例3)
使用实施例1的寿命判定装置及蓄电池，基于图3的流程图，使用式(3)、(4)算出了残存寿命值L。包括式(3)的常数d的值，将残存寿命值算出的条件及算出结果分别表示于表1及表2的No.4中。
(实施例4)
使用实施例1的寿命判定装置及蓄电池，基于图4的流程图，使用式(5)、(6)算出了残存寿命值L。将残存寿命值算出的条件及算出结果分别表示于表1及表2的No.5中。而且，蓄电池温度的平均值Tm如表2所示。
(实施例5)
使用实施例1的寿命判定装置及蓄电池，除了将环境温度改变为35℃以外，在与实施例1相同的条件下算出了残存寿命值。将残存寿命值算出的条件及算出结果分别表示于表1及表2的No.6中。
(比较例2)
使用实施例5的寿命判定装置及蓄电池，使用一次函数L＝L0-N，算出了残存寿命值。将残存寿命值算出的条件及算出结果分别表示于表1及表2的No.12中。
(实施例6)
除了隔膜的厚度为0.18mm、公称容量为1600mAh以外，制成了与实施例1相同的构造的圆筒型镍氢蓄电池B；以及隔膜的厚度为0.26mm、公称容量为1400mAh的相同的圆筒形镍氢蓄电池C。对这些蓄电池，在与实施例1相同的条件下算出了残存寿命值。将残存寿命值算出的条件及算出结果表示于表1及表2的No.7和8中。
(比较例3)
使用实施例6的寿命判定装置及蓄电池，使用一次函数L＝L0-N，算出了残存寿命值。将残存寿命值算出的条件及算出结果表示于
表1及表2的No.13和14中。
[表1]
  No.   电池   环境温度(℃)   时间率(×)   L0(循环)   判定式   a   b   c   d
  1   A   40   1   60   (式1，2)   10.9   0.05   -0.11   -
  2   A   40   5   72   (式1，2)   10.9   0.05   -0.11   -
  3   A   40   0.5   40   (式1，2)   10.9   0.05   -0.11   -
  4   A   40   1   60   (式3，4)   10.9   0.05   -0.11   0.14
  5   A   40   1   60   (式5，6)   10.9   0.05   -0.11   0.14
  6   A   35   1   85   (式1，2)   10.9   0.05   -0.11   -
  7   B   40   1   73   (式1，2)   12.1   0.09   -0.11   -
  8   C   40   1   90   (式1，2)   15.2   0.22   -0.11   -
  9   A   40   1   60   L0-N   -   -   -   -
  10   A   40   5   72   L0-N   -   -   -   -
  11   A   40   0.5   40   L0-N   -   -   -   -
  12   A   35   1   85   L0-N   -   -   -   -
  13   B   40   1   73   L0-N   -   -   -   -
  14   C   40   1   90   L0-N   -   -   -   -
对于每个放电次数N，将在所述各实施例及比较例中求得的残存寿命值L的值与实测值的背离以循环数表示于表2中。
表2
  No.                           N＝10   N＝30                            N＝50   实 测 值(循 环)
  L1(循环)   Tm(℃)   L2(循环)   Lm(循环)   L(循环)   背离(循环)   L1(循环)   Tm(℃)   L2(循环)   Lm(循环)   L(循环)   背离(循环)   L1(循环)   Tm(℃)   L2(循环)   Lm(循环)   L(循环)   背离(循环)
  1   -8   -   -   -   68   -12   4   56   -4   10   -   -   -   50   10   90
  2   -8   -   -   -   80   -12   4   68   -4   10   -   -   -   62   10   102
  3   -8   -   -   -   48   -23   4   36   -15   10   -   -   -   30   -1   81
  4   -8   40   1   -   67   -13   4   40   4   52   -8   10   41   8   -   42   2   90
  5   -8   40   1   60   67   -13   4   40   4   60   52   -8   10   41   8   56   38   -2   90
  6   -8   -   -   -   93   -7   4   81   1   10   -   -   -   75   15   110
  7   -1   -   -   -   74   -14   12   61   -7   18   -   -   -   55   7   98
  8   12   -   -   -   78   -22   29   61   -19   36   -   -   -   54   -6   110
  9   -   -   -   -   50   -30   30   -30   -   -   -   -   10   -30   90
  10   -   -   -   -   62   -30   42   -30   -   -   -   -   22   -30   102
  11   -   -   -   -   30   -41   10   -41   -   -   -   -   -10   -41   81
  12   -   -   -   -   75   -25   55   -25   -   -   -   -   35   -25   110
  13   -   -   -   -   63   -25   43   -25   -   -   -   -   23   -25   98
  14   -   -   -   -   80   -20   60   -20   -   -   -   -   40   -20   110
根据表2可以看出，No.9～14所示的比较例与实测值的背离比较明显，而与此相对比，No.1～8所示的实施例与实测值的背离比较微小。放电次数N越增加，则该倾向就越强。作为其理由，可以认为是由于贮氢合金的腐蚀因循环的反复进行而沉寂化、所以能够近似为自然对数函数而造成的。
特别是在本实施例的情况下，认为是以下情况的影响，即，由于按照使负极理论容量达到正极理论容量的2倍的方式来构成电池，因此电池的寿命劣化速度大大地背离一次函数，更为接近自然对数函数。
另外，相对于No.1～3的判定结果，No.4及5的判定结果随放电次数N增多而变得更为高精度，作为其理由，可以认为是由于伴随着充放电，电池的发热或环境温度的变化变得更容易被考虑到。
而且，本实施例中，虽然使用了散热性比较高的金属制的电池罐，但当使用了散热性低的树脂制的电池壳时，根据式(3)、(4)及式(5)、(6)得到的判定效果将变得更为明显。
另外，本实施例中，作为电池的充电方法选择了-ΔV控制方式的间歇充电，但在以温度控制方式的dT/dt控制方式或计时器控制方式等进行间歇充电、或者进行涓流充电的情况下，也可以得到大致相同的结果。
本发明的寿命判定方法及装置，例如在无停电电源装置等中所用的镍氢蓄电池的寿命判定方法以及使用了它的寿命判定装置中是有用的。

Claims (18)

1、一种镍氢蓄电池的寿命判定方法，包括以下的各步骤：
(a)预先准备数据，所述数据表示放电时施加在蓄电池上的负荷电力以及所述蓄电池被设置场所的环境温度与所述蓄电池的寿命之间的关系，
(b)测定所述蓄电池放电时的负荷电力及环境温度，
(c)从所述数据中选择出与所述负荷电力及环境温度的测定值对应的寿命，作为期望寿命值，
(d)根据以所述蓄电池的放电次数作为变数的自然对数函数，算出第1寿命降低量，
(e)将从所述期望寿命值中减去所述第1寿命降低量而得到的值作为残存寿命值。
2、一种镍氢蓄电池的寿命判定方法，其包括以下的各步骤：
(a)预先准备数据，所述数据表示放电时施加在蓄电池上的负荷电力以及所述蓄电池被设置场所的环境温度与所述蓄电池的寿命之间的关系，
(b)测定所述蓄电池放电时的负荷电力及环境温度，
(c)从所述数据中选择出与所述负荷电力及环境温度的测定值对应的寿命，作为期望寿命值，
(d)根据以所述蓄电池的放电次数作为变数的自然对数函数，算出第1寿命降低量，
(e)算出以一定的时间间隔测定的充放电时或暂停时的蓄电池温度的平均值，根据以该蓄电池温度的平均值与所述环境温度的测定值之差作为变数的指数函数的值与所述放电次数的积，算出第2寿命降低量，
(f)将从所述期望寿命值中减去所述第1寿命降低量及第2寿命降低量而得到的值作为残存寿命值。
3、一种镍氢蓄电池的寿命判定方法，其包括以下的各步骤：
(a)预先准备数据，所述数据表示放电时施加在蓄电池上的负荷电力以及所述蓄电池被设置场所的环境温度与所述蓄电池的寿命之间的关系，
(b)测定所述蓄电池的放电时的负荷电力及环境温度，
(c)从所述数据中选择出与所述负荷电力及环境温度的测定值对应的寿命，作为初期期望寿命值，
(d)算出以一定的时间间隔测定的充放电时或暂停时的蓄电池温度的平均值，根据以所述环境温度的测定值与所述蓄电池温度的平均值之差作为变数的指数函数的值与所述初期期望寿命值的积，算出随时期望寿命值，
(e)根据以所述蓄电池的放电次数作为变数的自然对数函数，算出第1寿命降低量，
(f)根据以所述蓄电池温度的平均值与所述环境温度的测定值之差作为变数的指数函数的值与所述放电次数的积，算出第2寿命降低量，
(g)将从所述随时期望寿命值中减去所述第1寿命降低量及第2寿命降低量而得到的值作为残存寿命值。
4、一种镍氢蓄电池的寿命判定装置，包括：
存储机构，其储存表示放电时施加在蓄电池上的负荷电力以及所述蓄电池被设置场所的环境温度与所述蓄电池的寿命之间的关系的数据；
测定施加在所述蓄电池上的负荷电力的负荷电力测定机构；
测定所述环境温度的环境温度测定机构；
期望寿命值选择机构，其将从储存于所述存储机构中的数据中选择出与用所述负荷电力测定机构测定的负荷电力及用所述环境温度测定机构测定的环境温度对应的寿命作为期望寿命值；
对所述蓄电池的放电次数进行计数的放电次数计数机构；
第1寿命降低量算出机构，其根据以用所述放电次数计数机构计数得到的放电次数作为变数的自然对数函数而算出第1寿命降低量；
残存寿命值算出机构，其根据用所述期望寿命值选择机构选择的期望寿命值及用所述第1寿命降低量算出机构算出的第1寿命降低量而算出残存寿命值。
5、根据权利要求4所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，所述各机构被设置成与所述蓄电池成为一体。
6、根据权利要求4所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，包括显示残存寿命值的机构。
7、根据权利要求4所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，包括传送残存寿命值的机构。
8、根据权利要求4所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，包括根据残存寿命值来控制所述蓄电池的充电的机构。
9、一种镍氢蓄电池的寿命判定装置，包括：
存储机构，其储存表示放电时施加在蓄电池上的负荷电力及所述蓄电池被设置场所的环境温度与所述蓄电池的寿命之间的关系的数据；
测定施加在所述蓄电池上的负荷电力的值的负荷电力测定机构；
测定所述环境温度的环境温度测定机构；
期望寿命值选择机构，其将从储存于所述存储机构中的数据中选择出与用所述负荷电力测定机构测定的负荷电力及用所述环境温度测定机构测定的环境温度对应的寿命作为期望寿命值；
对所述蓄电池的放电次数进行计数的放电次数计数机构；
第1寿命降低量算出机构，其根据以用所述放电次数计数机构计数的放电次数作为变数的自然对数函数而算出第1寿命降低量；
以一定的时间间隔测定充放电时或暂停时的蓄电池温度的蓄电池温度测定机构；
平均值算出机构，其根据用所述蓄电池温度测定机构测定的蓄电池温度和测定次数而算出蓄电池温度的平均值；
第2寿命降低量算出机构，其根据以用所述平均值算出机构算出的蓄电池温度的平均值与用所述环境温度测定机构测定的环境温度之差作为变数的指数函数的值、与用所述放电次数计数机构计数得到的放电次数的积而算出第2寿命降低量；
残存寿命值算出机构，其从用所述期望寿命值选择机构选择得到的期望寿命值中减去用所述第1寿命降低量算出机构算出的第1寿命降低量以及用所述第2寿命降低量算出机构算出的第2寿命降低量，从而算出残存寿命值。
10、根据权利要求9所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，所述各机构被设置为与所述蓄电池成为一体。
11、根据权利要求9所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，包括显示残存寿命值的机构。
12、根据权利要求9所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，包括传送残存寿命值的机构。
13、根据权利要求9所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，包括根据残存寿命值来控制所述蓄电池的充电的机构。
14、一种镍氢蓄电池的寿命判定装置，包括：
存储机构，其储存表示放电时施加在蓄电池上的负荷电力以及所述蓄电池被设置场所的环境温度与所述蓄电池的寿命之间的关系的数据；
测定施加在所述蓄电池上的负荷电力的值的负荷电力测定机构；
测定所述环境温度的环境温度测定机构；
期望寿命值选择机构，其将从储存于所述存储机构中的数据中选择出与用所述负荷电力测定机构测定的负荷电力及用所述环境温度测定机构测定的环境温度对应的寿命作为初期期望寿命值；
对所述蓄电池的放电次数进行计数的放电次数计数机构；
第1寿命降低量算出机构，其根据以用所述放电次数计数机构计数的放电次数作为变数的自然对数函数而算出第1寿命降低量；
以一定的时间间隔测定充放电时或暂停时的蓄电池温度的蓄电池温度测定机构；
平均值算出机构，其根据用所述蓄电池温度测定机构测定的蓄电池温度和测定次数而算出蓄电池温度的平均值；
随时期望寿命值算出机构，其根据以用所述环境温度测定机构测定的环境温度与用所述平均值算出机构算出的蓄电池温度的平均值之差作为变数的指数函数的值、与用所述期望寿命值选择机构选择的初期期望寿命值的积而算出随时期望寿命值；
第2寿命降低量算出机构，其根据以用所述平均值算出机构算出的蓄电池温度的平均值与用所述环境温度测定机构测定的环境温度之差作为变数的指数函数的值、与用所述放电次数计数机构计数得到的放电次数的积而算出第2寿命降低量；
残存寿命值算出机构，其从用所述随时期望寿命值算出机构算出的随时期望寿命值中减去用所述第1寿命降低量算出机构算出的第1寿命降低量以及用所述第2寿命降低量算出机构算出的第2寿命降低量，从而算出残存寿命值。
15、根据权利要求14所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，所述各机构被设置为与所述蓄电池成为一体。
16、根据权利要求14所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，包括显示残存寿命值的机构。
17、根据权利要求14所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，包括传送残存寿命值的机构。
18、根据权利要求14所述的镍氢蓄电池的寿命判定装置，其中，包括根据残存寿命值来控制所述蓄电池的充电的机构。
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